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Efectos antinociceptivos de la combinación
metamizol + morfina en ratas con dolor intenso
(artritis tipo “gota” producida por ácido úrico)
Beatriz Godínez-Chaparro,* Uriah Guevara-López,**
Minarda de la O-Arciniega,*
,*** Alma Rosa Cortés-Arroyo,
§Francisco Javier López-Muñoz*
,§* Departamento de Farmacobiología, Cinvestav-Sede Sur, México D. F., México.
** Unidad de Medicina del Dolor y Paliativa, Instituto Nacional de Cien-cias Médicas y Nutrición “Salvador Zubirán”. Investigador de la Unidad Médica de Alta Especialidad “Magdalena de las Salinas”, Instituto Mexi-cano del Seguro Social. México, D. F.
*** Área Académica de Farmacia, Instituto de Ciencias de la Salud, Univer-sidad Autónoma del Estado de Hidalgo, México.
§ Departamento de Sistemas Biológicos, Universidad Autónoma
Metro-politana-Xochimilco, México, D. F.
Solicitud de sobretiros:
Francisco Javier López-Muñoz. Laboratorio 7 “Dolor y Analgesia”, Departa-mento de Farmacobiología, Cinvestav-Sede Sur, Calz. de los Tenorios 235 ,Col. Granjas Coapa, Deleg. Tlalpan, 14330 México, D. F. Tel.: (55) 5061 2851. Fax: (55) 5061 2863. E-mail: [email protected]; [email protected]
Recibido para publicación: 23-01-2007 Aceptado para publicación: 23-04-2007
Resumen
Los efectos antinociceptivos del metamizol y la morfina adminis-trados individualmente o en combinación fueron determinados en Pain-induced functional impairment model in the rat (PIFIR). La nocicepción intensa (o dolor intenso) fue provocada por la inyección intraarticular de ácido úrico a 50% en la extremidad posterior derecha. Después los animales recibieron tratamien-to farmacológico y fue evaluada la recuperación de la funcio-nalidad a través del tiempo, como una expresión de antinoci-cepción. El metamizol (177.8 mg/kg vía subcutánea) y la mor-fina (3.2 mg/kg vía subcutánea) por separado presentaron un efecto antinociceptivo bajo: 22.1 ± 5.4 y 31.8 ± 9.4 unidades de área, respectivamente. El efecto antinociceptivo con la combi-nación (293.7 ± 16.6 unidades de área) fue significativamente mayor que el esperado con la suma de los efectos individuales: el cambio fue de 444.9 %. Éste representa el primer estudio que demuestra que la combinación metamizol + morfina poten-cia los efectos antinociceptivos de los fármacos.
Palabras clave: Analgesia, antinocicepción, morfina, metami-zol, sinergismo.
Summary
Background: The antinociceptive effects of metamizol and morphine administered either separately or in combination were determined in the “Pain-Induced Functional Impairment Model in the Rat” (PIFIR antinociceptive model).
Methods: Intense nociception (or intense pain) was induced by the intra-articular injection of uric acid (50 %) in the right hind limb inducing its dysfunction. Animals then received analgesic agents, and the recovery of functionality over time was assessed as an expression of antinociception.
Results: Metamizol (177.8 mg/kg SC) or morphine (3.2 mg/kg SC) separately resulted in a lower antinociceptive effect (22.1 ± 5.4 area units [au] and 31.8 ± 9.4 au, respectively). Moreover, the combination of metamizol (177.8 mg/kg) with morphine (3.2 mg/kg) resulted in a potentiation (293.7 ± 16.6 au). The antinociceptive effect observed using the combination was significantly greater than expected on the basis of addition of the individual effects. The percent change in antinociceptive effects, using the combination, was 444.9 %.
Conclusions: This represents the first study to show that metamizol + morphine can produce potentiation of their antinociceptive effects in intense pain.
Key words: Analgesia, antinociception, morphine, metamizol, synergism.
Introducción
Datos clínicos y experimentales soportan el potencial de combi-nar opioides con otros analgésicos como los antiinflamatorios no esteroideos (AINEs). Estas combinaciones han demostrado claramente ser superiores en eficacia analgésica y en menor per-fil de efectos adversos que cualquiera de los fármacos adminis-trados por separado.1-8 Combinar fármacos que actúan a
diferen-tes niveles con distintos mecanismos farmacológicos de acción, puede proporcionar beneficios potenciales como:
• Aumentar la eficacia analgésica, a través de la interacción sinérgica o aditiva.
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adyuvantes decrementan la selectividad a estímulosevoca-dos por dolor.
• Disminuir la dosis del opioide. • Disminuir los efectos adversos. • Prevenir la tolerancia al opioide.2,5,8
Dadas las múltiples vías involucradas en la percepción del dolor, la Organización Mundial de la Salud y la Sociedad Ame-ricana del Dolor han recomendado la combinación terapéutica.5
La morfina es ampliamente utilizada como analgésico y tiene múltiples ventajas, sin embargo, su aplicación clínica en dolor crónico puede ser limitada por el desarrollo de tolerancia. Otra desventaja puede ser su corto periodo de acción, por lo que re-quiere frecuentes administraciones. En muchos casos se necesi-tan dosis altas que pueden ser asociadas con efectos adversos como depresión respiratoria.9
El metamizol, también conocido como dipirona, es un profár-maco derivado de la pirazolona que se hidroliza in vivo en sus metabolitos biológicamente activos.10 Es un agente analgésico y
antipirético perteneciente al grupo de los AINEs,11 empleado en
pacientes pediátricos y adultos.10 Fue introducido en la práctica
clínica en 1922 y todavía es prescrito en muchos países de Europa (Alemania, Italia, España), incluso en Turquía y países de Améri-ca, como Brasil10 y México.11 Está prohibido en Estados Unidos y
Suiza por su potencial efecto adverso de agranulocitosis. Sin em-bargo, este tema es criticado por algunos autores debido a que en otras poblaciones se ha demostrado una producción de adecuados efectos analgésicos,10,11 una formulación parenteral disponible, bajo
costo,10,11 y muy baja incidencia de agranulocitosis.
Adicionalmen-te, el metamizol tiene efectos benéficos: relajante del músculo liso, antiapoptótico vascular y anticonvulsivo.10,12-14
Estudios preclínicos han demostrado que el metamizol incre-menta la antinocicepción o analgesia por morfina cuando los fár-macos son coadministrados en ratas con dolor inducido por ácido úrico a 30 %. 2,6,9,15,16 En trabajos previos, nuestro grupo ha
carac-terizado los efectos de esta combinación examinando un amplio rango de dosis de metamizol (31.6 a 562.3 mg/kg, vía subcutá-nea) y de morfina (1.8 a 10 mg/kg, vía subcutásubcutá-nea) en un modelo de nocicepción inflamatoria conocido como Pain-induced func-tional impairment model in the rat (PIFIR, por sus siglas en in-glés),2,17 empleando ácido úrico intraarticular a 30 %. De 24
com-binaciones examinadas, 13 produjeron efectos aditivos y 11 efec-tos supraaditivos comparados con la antinocicepción con los fár-macos individuales. La combinación que resultó con la máxima potenciación antinociceptiva fue la de 177.8 mg/kg de metamizol con 3.2 mg/kg de morfina.2 Dicho estudio claramente sugiere que
la coadministración tiene efectos antinociceptivos benéficos.15 Por
lo que se decidió determinar los posibles efectos antinociceptivos de la combinación subcutánea de 3.2 mg/kg de morfina + 177.8 mg/kg de metamizol, en una condición de dolor más intenso (ra-tas con administración intraarticular de ácido úrico a 50 %), y así definir si en esta condición es útil.
Material y métodos
Animales de experimentación
Fueron empleadas 18 ratas Wistar macho con peso de 150 a 180 g. Se siguieron las recomendaciones del Comité de Ética de la Aso-ciación Internacional para la Investigación y Estudio del Dolor18
y las guías y estándares éticos para la investigación del dolor experimental en animales,19 además de seguir las
recomenda-ciones del Comité Local de Ética (Departamento de Farmaco-biología del Cinvestav-Sede Sur) para el manejo adecuado de animales de laboratorio. Los animales fueron mantenidos a 25 ºC con ciclos de luz-oscuridad de 12:12 horas. Todos los experi-mentos fueron realizados durante la fase de luz. Doce horas an-tes del experimento se les retiró el alimento con libre acceso al agua. Los animales fueron utilizados sólo en una sesión experi-mental, y con el fin de evitar que sufrieran incapacidad y dolor por más tiempo del necesario fueron sacrificados al final del ex-perimento en una cámara de dióxido de carbono.
Fármacos
El ácido úrico (Sigma) fue suspendido en aceite mineral; el meta-mizol sódico fue obtenido del Laboratorio Aventis Pharma y el clorhidrato de morfina, de la Secretaría de Salud de México. To-dos los fármacos fueron disueltos en solución salina fisiológica a 0.9 % poco antes de realizar el experimento, y administrados en un volumen de 2 ml/kg de peso corporal. Fueron determinados los controles adecuados de acuerdo con los vehículos empleados. La dosis de cada fármaco se refiere a la sal particular.
Modelo experimental PIFIR
La actividad antinociceptiva fue determinada con el modelo ex-perimental PIFIR, el cual ha sido descrito con detalle por López Muñoz y colaboradores.17 Los animales fueron anestesiados con
vapores de éter etílico. Después fueron administrados 0.05 ml de ácido úrico (50 %) suspendidos en aceite mineral, por medio de una inyección intraarticular en la rodilla de la pata trasera derecha. Inmediatamente a los animales se les adhirió un elec-trodo en cada una de las extremidades traseras. Se esperó a que las ratas se recuperaran de la anestesia para después colocarlas en un cilindro de 30 cm de diámetro, rotado a 4 r. p. m por perio-dos de perio-dos minutos cada media hora por cuatro horas.
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La antinocicepción (analgesia) fue estimada por medio delíndice de funcionalidad porcentual, el cual fue calculado al divi-dir el tiempo de contacto de la extremidad trasera (derecha) a la que se inyectó ácido úrico, entre el tiempo de contacto de la ex-tremidad trasera (izquierda) sin administración de ácido úrico y multiplicando el cociente por 100.
Análisis estadístico
Todos los resultados son presentados como media ± error están-dar de seis animales por grupo. Los datos de estudios de antino-cicepción están expresados como índice de funcionalidad por-centual. El área bajo la curva de cada curso temporal del efecto antinociceptivo fue calculado por la regla de los trapezoides. El análisis estadístico para comparar los efectos tanto de los fárma-cos individuales como de la combinación se realizó con ANO-VA de una vía y una prueba de Tukey. Una p < 0.05 fue aceptada como valor significativo. Para determinar la diferencia entre la combinación morfina + metamizol y la suma teórica esperada se realizó prueba t de Student con corrección de Bonferrioni.
Resultados
La inyección intraarticular de ácido úrico en las ratas indujo una completa disfunción en el uso de la pata derecha en
aproximada-mente 1.5 horas, correspondiendo a un índice de funcionalidad porcentual igual a cero. Este dato coincide con los controles ob-tenidos por López Muñoz en 1986,20 donde demuestra que entre
mayor la concentración de la suspensión administrada de ácido úrico, menor el tiempo en que se pierde la funcionalidad y más duradera la permanencia de esta disfunción (sin tratamiento de analgésicos) y mayor la nocicepción (dolor), mientras que la re-cuperación espontánea se retarda en comparación con lo que su-cede con concentraciones más bajas de ácido úrico (30 % p/v).20
Las normas internacionales en el manejo de dolor experimental en animales establecen que si se tienen controles históricos no es necesario repetirlos totalmente, siempre y cuando con un nú-mero menor de sujetos experimentales se compruebe que los datos obtenidos sean reproducibles y similares a los históricos, lo cual sucedió en este estudio. El curso temporal del efecto antinoci-ceptivo (índice de funcionalidad porcentual versus tiempo) ob-tenido después de la administración aguda (dosis única) de mor-fina (3.2 mg/kg), metamizol (177.8 mg/kg) y la combinación de morfina + metamizol se muestran en la figura 1. Tanto la morfi-na como el metamizol inducen un incremento en el índice de funcionalidad de 30.8 y 20 %, respectivamente (cuadro I) en la primera media hora después de la administración, y después muestran un descenso gradual a lo largo de las cuatro horas de evaluación. No existen diferencias significativas entre ellos. Por el contrario, cuando es coadministrado metamizol con morfina se aprecia claramente un efecto de potenciación, mayor al espe-rado por la suma teórica (figura 2) tanto de efectos máximos como del área bajo la curva de los correspondientes cursos tem-porales. Así mismo, es evidente que el efecto antinociceptivo permaneció prácticamente constante a partir de la media hora y hasta tres horas después de que los fármacos fueron coadminis-trados, alcanzando 88.1 % de recuperación en el índice de fun-cionalidad de la pata afectada por ácido úrico a 50 % (figura 1). De igual manera se puede apreciar en la figura 2 que el área bajo la curva refleja el efecto antinociceptivo global a través del tiempo de evaluación (cuatro horas en total), tanto del metami-zol como de la morfina y no presentan diferencias significativas entre sí. Sin embargo, la combinación de metamizol con morfina produjo un área bajo la curva de 293.7 ± 16.6 unidades de área, que es significativamente diferente (***) a la suma de efectos individuales (p < 0.001). Lo anterior también puede ser
observa-Cuadro I. Interacción entre metamizol y morfina
Dosis ABC Emáx
Fármaco (mg/kg) ( %-h) ( % IF)
Metamizol +
morfina 177.8 + 3.2 293.7 ± 16.6 88.1 ± 3.1 Morfina 3.2 31.8 ± 9.4 30.8 ± 11.2 Metamizol 177.8 22.1 ± 5.4 20.0 ± 4.5 Figura 1. Efecto antinociceptivo expresado como
recupera-ción del índice de funcionalidad porcentual producido por metamizol, morfina o la combinación metamizol + morfina. Los datos son expresados como media ± error estándar de seis determinaciones. La combinación metamizol + morfina produce claramente potenciación del efecto analgésico, al comparar las áreas bajo la curva. *** La diferencia significa-tiva (p <0.003) fue determinada por ANOVA de una vía se-guida de una prueba de Tukey.
Tiempo (h)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
An
ti
no
ci
ce
pc
ió
n (
IF
%
)
0 20 40 60 80 100
120 MET+MOR ((177.8 + 3.2 )mg/kg)
MOR (3.2 mg/kg)
MET (177.8 mg/kg)
***
*** ***
***
*** ***
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do tanto en la figura 3 como en la figura 4; la primera muestra elefecto máximo alcanzado por los fármacos media hora después de la administración, mientras que la segunda indica el efecto antinociceptivo cuatro horas después de la administración. En ambos casos existe una diferencia significativa en la nocicep-ción producida por la combinanocicep-ción de morfina + metamizol en comparación con los fármacos por separado. Por lo anterior, po-demos decir que es evidente el efecto de potenciación de la coad-ministración.
Discusión
En el modelo experimental PIFIR es posible generar diversos niveles de dolor o nocicepción al administrar diferentes concen-traciones de ácido úrico intraarticular a las ratas.20 Al ser
deter-minados los efectos antinociceptivos de morfina en ratas con ácido úrico a 30 % (para inducir dolor bajo) y 50 % (para inducir dolor intenso), se puede observar que la morfina no modifica impor-tantemente sus efectos antinociceptivos, mientras que compues-tos analgésicos de tipo AINEs modifican importantemente la eficacia antinociceptiva mostrada,20 pero no hay estudios que den
a conocer los efectos que produce la combinación morfina + metamizol (3.2 + 177.8 mg/kg, vía subcutánea) cuando es gene-rada la artritis a las ratas con ácido úrico a 50 %. De ahí la
im-Figura 2. Efecto antinociceptivo agudo de 3.2 mg/kg de mor-fina subcutánea, 177.8 mg/kg de metamizol subcutáneo, y la combinación morfina + metamizol. Los dados son expre-sados como área bajo la curva (ABC) de los cursos tempo-rales correspondientes. Las barras son la media ± error estándar de seis animales. +++ , *** La diferencia significati-va (p < 0.001) fue determinada por ANOVA de una vía se-guida de una prueba de Tukey, o por t de Student con co-rrección de Bonferrioni.
0 100 150 200 250 300
Antinocicepción (ABC)
MOR 3.2 MET 177.8 MOR+MET 3.2+177.8 SUM
50 350
Fármacos (mg/kg)
+++ ***
Figura 3. Efecto antinociceptivo agudo de 3.2 mg/kg de mor-fina subcutánea, 177.8 mg/kg de metamizol subcutáneo, y la combinación morfina + metamizol. Los datos son expre-sados como índice de funcionalidad (IF %) a los 30 minutos, determinado de las curvas del curso temporal, representan-do el máximo efecto antinociceptivo obtenirepresentan-do durante el ex-perimento. Las barras son la media ± error estándar de seis animales. *** La diferencia significativa (p <0.001) fue deter-minada por ANOVA de una vía seguida de una prueba de Tukey.
0 50 75 100
Antinocicepción (%IF)
MOR 3.2 MET 177.8 MOR+MET 3.2+177.8
25
Fármacos (mg/kg)
*** portancia de evaluar la utilidad de una combinación que ha mos-trado potenciación en ratas con ácido úrico a 30 %.
La combinación de dos o más agente analgésicos frecuente-mente es utilizada a nivel clínico para incrementar la eficacia analgésica (tanto en efecto máximo como en duración de los efec-tos), así como para reducir los efectos adversos.3 Mezclas que
contengan un analgésico opioide con un analgésico AINEs pu-dieran contribuir cada uno con sus propios mecanismos de ac-ción, y con ello proporcionar alivio del dolor por diferentes me-canismos de acción.7 Estudios preclínicos han demostrado que
el metamizol aumenta la antinocicepción inducida por morfina cuando ambos fármacos son coadministrados.3,15,16 Similares
es-tudios han sido reportados para la coadministración intravenosa o espinal de varios analgésicos AINEs y morfina.21,22 También
es reconocido el efecto de la combinación de analgésicos opioi-des con AINEs a nivel clínico.23,24 La combinación de
analgési-cos que actúan a nivel central y periférico tiene justificación teó-rica porque esos compuestos tienen diferentes mecanismos de acción. La morfina y otros fármacos opioides interactúan con los receptores μ-opioidérgicos y producen analgesia por el mismo mecanismo de acción que las encefalinas. Adicionalmente, la morfina puede interactuar con receptores opioides locales en es-tructuras supraespinales activando el sistema supraespinal.25-28
Existe evidencia que soporta el papel de la activación de rutas inhibitorias serotoninérgicas y noradrenérgicas a nivel bulboes-pinal.29-31 Adicionalmente, la morfina tiene efecto directo sobre
estados inflamatorios hiperalgésicos.32,33
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central como periférico.36,37 Otro mecanismo de acción al
pare-cer involucrado en el efecto antinociceptivo de este fármaco es la activación de la ruta óxido nítrico-GMPc a nivel periférico.33,38
Mientras que a nivel central, otro mecanismo es la activación del sistema opioidérgico, porque este efecto antinociceptivo es bloqueado por naloxona,39 y hay evidencias de que este fármaco
es capaz de estimular la liberación de β-endorfinas de la pituita-ria e hipotálamo.40 También ha sido sugerida una posible
inter-ferencia del metamizol a nivel central con la actividad nocicepti-va por glutamato.41
Un posible mecanismo que explique la potenciación de la antinocicepción de morfina + metamizol, es la participación de la ruta óxido nítrico-GMPc. La participación de la ruta óxido nítrico-GMPc fue supuesta porque se ha reportado que la admi-nistración local de inhibidores de la síntesis de óxido nítrico, así como de un inhibidor soluble de la guanilato ciclasa bloquean el afecto antinociceptivo tanto de la morfina como del metamizol. Además, se ha observado que inhibidores de la síntesis de óxido nítrico bloquean la antinocicepción producida por morfina,38
su-giriendo que la activación de receptores opioidérgicos periféri-cos provoca la liberación de óxido nítrico.
Un factor limitante del uso clínico de los analgésicos opioi-des es el opioi-desarrollo de tolerancia analgésica cuando son usadas administraciones repetidas, por lo que cabe mencionar que estu-dios previos sugieren que coadministraciones repetidas de mor-fina con metamizol significativamente atenúan el desarrollo de tolerancia a la morfina.9,16 Otro efecto adverso que presentan los
opioides es la inhibición del tránsito gastrointestinal; el análisis experimental de estos efectos adversos ha demostrado que la combinación inhibe el tránsito gastrointestinal en un grado si-milar al efecto producido por la morfina sola, sugiriendo que el metamizol no potencia la constipación inducida por morfina.9
En resumen, la coadministración de metamizol + morfina en ratas con dolor intenso (modelo PIFIR, ácido úrico a 50 %) pro-duce potenciación del efecto antinociceptivo (tanto en efecto máximo como en cobertura antinociceptiva a través del tiempo), superior al mostrado por cualquiera de los fármacos individua-les (morfina o metamizol). Esto puede tener importantes benefi-cios en el tratamiento del dolor intenso.
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0 20 30 40
Antinocicepción (%IF)
MOR 3.2 MET 177.8 MOR+MET 3.2+177.8
10
Fármacos (mg/kg)
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50 60
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